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針對激光發(fā)生器的類型,冷水機分類方式,把激光冷水機分為二氧化碳玻璃激光管激光冷水機、二氧化碳金屬射頻管激光冷水機、半導(dǎo)體側(cè)泵激光冷水機、半導(dǎo)體端泵激光冷水機、YAG激光冷水機、光纖激光冷水機、紫外激光冷水機。

激光標(biāo)刻是二十世紀(jì)后期興起的最熱門工業(yè)加工手段。國內(nèi)從事激光打標(biāo)機,激光雕刻機,激光焊接機,激光噴碼機,激光切割機等等激光加工設(shè)備的研發(fā),生產(chǎn),加工企業(yè)不斷涌現(xiàn)。而冷卻系統(tǒng)的好壞則是整個激光標(biāo)刻作業(yè)中的一關(guān)鍵一環(huán)。

一、制冷量

1、顧名思義為冷卻系統(tǒng)的實際制冷能力,是激光器冷卻設(shè)備選擇的第一個指標(biāo)。

2、一般我們可以根據(jù)激光器的光電轉(zhuǎn)換效率來計算出激光器的發(fā)熱量,再來選擇。

P熱 = P 激光 / μ

假設(shè)玻璃管CO2激光器的熱效率μ一般為15%,80W的激光器則最少需要:80/0.15 = 533W

也就是說在產(chǎn)生80W激光的同時,激光器注入533W的能量,無效能量需要水冷機帶走。

3、有些時候我們,我們直接根據(jù)激光電源的輸入額定功率減去激光器的輸出功率來確定激光冷水機的制冷量。比如我們常用的射頻激光器和固體激光器都會標(biāo)明額定滿功率的電源電壓和電流,以相干70W射頻激光器為例,其要求電源輸入48V25A,瞬時36A,可以計算輸入功率最大1200W。

二、水流量和增壓泵揚程

大家都會關(guān)注制冷量,往往會忽視水流量這個指標(biāo)。制冷量代表壓縮機可是提供的制冷能力,而水流量代表冷水機帶走熱量的能力,這就造成大家常�？吹降默F(xiàn)象:名義制冷量1000W的冷水機連接一臺80W的玻璃管,冷水機顯示25℃,激光管卻熱得發(fā)燙;在事實上沒有起到應(yīng)用的作用。

三、熱效率和水容積

以上連個概念就引出了水冷機熱效率和水容積的概念,也就是壓縮機的工作控制方式和水箱大小兩個指標(biāo)。一般水箱越大越好,但在設(shè)計上不同的壓縮機控制方式會 有很大不同。這就是同樣的壓縮機制冷量和水容積,帶有PID反饋功能的運轉(zhuǎn)控制方式會大大提高整體系統(tǒng)的制冷能力。

四、溫控精度

這個指標(biāo)完全來自激光器的要求,對于半導(dǎo)體激光器來講必須溫控精度±0.1℃,這就要求壓縮機預(yù)知溫度變化規(guī)律,自適應(yīng)負(fù)載的變化,一般用集成溫控模塊的 水冷機都不可能做到這一點。當(dāng)然對CO2激光器來講溫度要求±2℃到±5℃,市面上大多數(shù)專用水冷機都可以做到。

五、水質(zhì)要求和水過濾以及水循環(huán)系統(tǒng)材質(zhì)

1、這一綜合指標(biāo)往往被忽略,但其非常重用,直接影響激光器的壽命。

i.對CO2玻璃管激光器來講,兩端鏡片出屬于水流死角,很容易滯留水中的雜質(zhì),造成散熱不良,鏡片的微變形直接影響激光器的輸出光束質(zhì)量和光斑模式。

ii.對射頻激光器來講,散熱板聚集水垢和銅銹等雜質(zhì)會造成腔內(nèi)溫度過高電極板變形,進而溫度傳感器報警,激光器不出光等故障產(chǎn)生。

iii.對YAG激光器來講,泵浦燈、晶體和鍍金腔的表面潔凈度直接影響出光功率和光斑模式;半導(dǎo)體模塊內(nèi)微小水孔堵塞直接會燒毀巴條。

2、市面上大多是冷水機冷媒管采用銅管,而蒸發(fā)盤直接置于冷卻水中,會產(chǎn)生大量的銅銹,直接影響激光器。

3、很多無過濾器的是冷水機直接加自來水或者使用長時間不更換的純凈水,都會使滋生的細(xì)菌和雜質(zhì)沉積到激光器,影響激光器的壽命和使用效果。

非啟停式的冷水機其實是控制冷水機內(nèi)冷媒流向來控制制冷循環(huán)水的溫度。按照冷水機的制造原理,一共分為2種控制方式,在5度以內(nèi)采用冷媒流向的控制方式,使冷水機可以精確控制溫度在正負(fù)0.1度,在5度以外采用壓縮機啟停方式,使冷水機在不需要強烈制冷的情況下節(jié)能工作。 基于冷水機的工作方式,對于冷水機的制冷精度要求基本上可以滿足(精度要求高的可以采用冷媒流向的控制方式)。

剩下來就是制冷功率和水泵的選型要求了,只要考慮了具體的發(fā)熱量,就可以選用不同制冷量的冷水機,然后再看水泵的揚程和流量需求,選擇不同的水泵。這樣就可以找到合適的冷水機了。

2、冷水機CW-3000AG的散熱量為50W/℃,這個數(shù)值和單位怎么理解及其基本散熱原理是什么?

散熱量就是把溫度高于常溫空氣的發(fā)熱元器件通過與常溫空氣進行熱交換,平衡溫度以后得出來的功率與溫度變化的參數(shù)。50W/攝氏度代表的是比常溫高每一度都可以散走50W的熱量。CW-3000系列通過自身里面的水和熱交換器,把目標(biāo)對象的發(fā)熱元器件和常溫空氣進行熱交換,從而達(dá)到散熱的目的,是一種經(jīng)濟降溫的緊湊型設(shè)備。

3、冷水機冷水量如何計算,�？吹嚼渌畽C的型號用 "HP"(匹)來表示,但是冷水量具體是多少噸,

能計算出來嗎?

冷水量,一般用RT表示,但冷噸分 三種:美國冷噸、日本冷噸和英國冷噸.我們平時說的和最常用的都是美國冷噸,用US.RT表示,US就是美國的縮寫了1US.RT=3516.7W,而HP指的是冷水機壓縮機的輸入功率單位,一般1HP的壓縮機可以有2500W的制冷量,當(dāng)然有些冷水機使用1HP的壓縮機,可能系統(tǒng)只會有2300W,有些冷水機的1HP可能是2800W。

簡單故障處理

1、打開包裝,檢查機器是否完好,附件是否齊備。

2、擰開機器注水口,加入冷卻水。

加水時應(yīng)同時觀察水位計的水位慢慢加水,注意不要讓水溢出!用于碳鋼材質(zhì)設(shè)備的冷卻時應(yīng)該添加適量的防腐蝕藥劑。北方寒冷地區(qū)使用的應(yīng)該加注無腐蝕性的防凍液。

3、根據(jù)設(shè)備情況接好出水管、入水管。

4、插上電源線,打開電源開關(guān)。(嚴(yán)禁無水開機!)

(1)打開電源開關(guān)后,冷水機循環(huán)泵就開始工作了。新機第一次開機時管路中會有較多的氣泡導(dǎo)致機器偶爾流量報警,運行數(shù)分鐘后就會恢復(fù)正常。

(2)第一次開機后,必須馬上檢查水管管路有無漏水。

(3)打開電源后,如果水溫低于設(shè)定溫度,機器的風(fēng)扇等器件不工作是正�，F(xiàn)象。溫控器會根據(jù)設(shè)定的控制參數(shù)自動控制壓縮機、電磁閥、風(fēng)扇等器件的工作狀態(tài)。

(4)由于壓縮機等器件有一個較長的啟動過程,根據(jù)不同的工況從幾十秒到數(shù)分鐘不等,所以不要頻繁開關(guān)機。

5、檢查水箱水位。

新機開機后排空了水管中的空氣,水箱水位會略有下降,為了保持水位在綠色區(qū)域,可以再次適量加水。觀察并記下當(dāng)前的水位情況,等冷水機運行一段時間后再次觀察水位計,如果水位下降明顯,就要再次檢查水管管路的滲漏情況。

6、調(diào)整溫控器參數(shù)。

5300冷水機使用的智能溫控器一般情況下不需要調(diào)整控制參數(shù),如確實必要的,可參考第18頁《運行狀況與參數(shù)調(diào)整》。

結(jié)構(gòu)圖展示

T504新型智能控制器出廠設(shè)定為恒溫溫控模式,水溫設(shè)定為25度,用戶可以根據(jù)需要調(diào)整。

T503、T504溫控器除出廠設(shè)定參數(shù)不同外,其功能、結(jié)構(gòu)是一樣的。

1、溫度控制器面板介紹

(1)溫控器工作狀態(tài)指示燈D1、D2(如圖)

D1常亮,控制器工作在智能控制模式;

D1不亮,控制器工作在恒溫控制模式;

D1閃亮,控制器工作在參數(shù)設(shè)定模式或顯示數(shù)值為室溫;

D2常亮,冷水機工作在制冷狀態(tài);

D2不亮,冷水機工作在保溫狀態(tài);

D2閃亮,冷水機工作在節(jié)能狀態(tài);

(2)按▼鍵會顯示室溫溫度,6秒后恢復(fù)默認(rèn)顯示。(此時D1閃動,表明顯示為室溫。)

(3)▲▼鍵用于調(diào)整控制器顯示狀態(tài),參數(shù)選擇、調(diào)整。

(4)RST 鍵確定按鍵

(5)SET 鍵設(shè)定功能按鍵

2、恢復(fù)出廠設(shè)定

開機前,同時按下▲▼鍵不放然后開機,直至控制器顯示rE。松開按鍵6秒后控制器進入正常的工作狀態(tài)。這時控制器所有參數(shù)設(shè)定值均已恢復(fù)為出廠設(shè)定值。

3、報警功能

(1)報警顯示:

報警時,出錯的代碼與水溫會交替顯示。

(2)暫停報警聲:

在報警狀態(tài)下按任何鍵均可暫停報警聲響,但報警顯示需等到報警條件消除后才停止。

4、溫控器控制參數(shù)表

5、一般設(shè)定調(diào)整

按設(shè)定鍵(SET)進入用戶設(shè)定狀態(tài),此時D1閃亮,表明控制器為參數(shù)設(shè)定狀態(tài)

(1)智能模式下顯示水溫與氣溫的溫差參數(shù)值(F1),

(2)恒溫模式下顯示設(shè)定水溫的數(shù)值(F0)。

此時按▲▼鍵可修改設(shè)定值,修改數(shù)值后按下確認(rèn)鍵(RST)后存盤退出,新參數(shù)生效。如按設(shè)定鍵(SET)則不保存參數(shù)退出設(shè)定狀態(tài),如20秒內(nèi)無按鍵按下,不保存參數(shù)自動退出修改狀態(tài)。

6、高級設(shè)定調(diào)整

(1)按住▲鍵不放,同時按設(shè)定鍵(SET)五秒至顯示0,此時按▲鍵選擇已設(shè)定密碼(出廠設(shè)定為8),再按一下設(shè)定鍵(SET),如密碼正確,顯示轉(zhuǎn)為F0,進入設(shè)定狀態(tài),D1閃亮,表明控制器為參數(shù)設(shè)定狀態(tài)。如密碼錯誤,則返回溫度顯示。

(2)進入設(shè)定狀態(tài)后按▲鍵循環(huán)依次進入選擇設(shè)定項目,按鍵▼則按反方向循環(huán)。選擇所設(shè)項目后再按設(shè)定鍵(SET),進入下一層參數(shù)修改,顯示原設(shè)定值,此時按▲▼鍵可修改參數(shù)值,再按設(shè)定鍵(SET),則返回上一層菜單設(shè)定項目。任何時候按確定鍵(RST),則保存修改的參數(shù)退出參數(shù)設(shè)定狀態(tài),返回溫度顯示,并按新參數(shù)運行。如20秒內(nèi)無按鍵按下,控制器也會自動退出參數(shù)設(shè)定狀態(tài),并且不保存修改的參數(shù)。

注:

1、在參數(shù)設(shè)定狀態(tài)時,系統(tǒng)按原參數(shù)運行;

2、恒溫控制模式時,水溫由(F0)參數(shù)控制;

3、智能控制模式時,水溫會根據(jù)氣溫變化自動調(diào)整。其溫差由(F1)參數(shù)控制。

為了保證激光冷水機在冷卻水循環(huán)出現(xiàn)異常情況時不影響設(shè)備的安全,激光冷水機特有低流量報警保護功能。

1、流量報警輸出端口及接線示意圖

2、循環(huán)冷卻水流量報警原因與工作狀態(tài)表

注:流量報警端口連接機內(nèi)繼電器一組常開、常閉觸點。要求工作電流小于5A,工作電壓小于300V。

高級控制參數(shù)調(diào)整案例:

1、案例一:智能溫控模式控制冷卻水溫度。要求水溫最高不超過31度,最低不低于25度,目標(biāo)水溫比氣溫低3度,在氣溫不變的情況下,水溫波動不大于正負(fù)0.5度。當(dāng)水溫低于目標(biāo)水溫10度或者高于目標(biāo)水溫10度時報警。(即當(dāng)氣溫在30.0度時,冷卻水溫在27.5度至26.5度之間,如氣溫變?yōu)?0.5度,冷卻水溫在28.0度至27.0度之間。)

2、案例二:恒溫模式控制冷卻水溫度。要求冷卻水溫度恒定在28度、水溫波動不大于正負(fù)2度。水溫超過正常水溫5度即超高溫報警,低于正常水溫10度時即超低溫報警。并且可以方便的通過用戶設(shè)定在5至30度之間調(diào)整水溫設(shè)定。

3、案例三:恒溫模式控制冷卻水溫度。要求冷卻水溫度恒定在25度、水溫波動不大于正負(fù)1度。水溫超過30度即超高溫報警,低于10度時,超低溫報警。(即不管氣溫多少度,冷卻水溫恒定在24.0度至26.0度之間。)